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大體積混凝土結構的施工技術與措施直接關系到混凝土結構的使用功能，若不能很好地了解大體積混凝土結構開裂的原因以及掌握應對此類問題的相關施工措施，那么在實際生產中就很難保證施工質量。

一、大體積混凝土裂縫的成因

1.混凝土的收縮

礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高，普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標號越低、單位體積用量越大、磨細度越大，則混凝土收縮越大，且發生收縮時間越長。

2.水泥水化熱的影響

水泥水化過程中放出大量的熱量，且主要集中在澆筑后的7天左右，一般每克水泥可以放出500J左右的熱量，如果以水泥用量 350Kg/m3～550 Kg/m3來計算，每立方米混凝土將放出17500KJ～27500KJ的熱量，從而使混凝土內部升高(可達70℃左右，甚至 更高)。尤其對于大體積混凝土來講，這種現象更加嚴重。

3.外界氣溫濕度變化的影響

混凝土具有熱 脹冷縮性質，當外部環境或內部結構溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。 溫度裂縫區別其它裂縫最主要特征是隨溫度變化而擴張或合攏。外界氣溫愈高，混凝土的澆筑溫度也就愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內外溫度 梯度。如果外界溫度下降過快，會造成很大的溫度應力，極其容易引發混凝土的開裂。另外，外界的濕度降低會加速混凝土的干縮，導致混凝土裂縫的產生。

二、大體積混凝土裂縫的防治

1.大體積混凝土中水泥的品種及用量

大體積混凝土產生裂縫的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量。對于基礎工程中的大體積混凝土，應該選擇低熱或者中熱的水泥品種。而水泥釋放溫度 的大小及速度取決于水泥內礦物成分。在大體積混凝土施工中，應盡量使用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥。充分利用混凝土的后期強度，以減少水泥的用量。

2.摻加外加料和外加劑

要降低大體積混凝土的水泥水化熱引起的內部升溫，防止結構出現溫度裂縫，利用粉煤灰作混凝土的摻合料是最有效的方法之一。在大體積混凝土中摻入一定量的 粉煤灰后，可以增加混凝土的密實度，提高抗滲能力，改善混凝土的工作度，降低最終收縮值，減少水泥用量。外加劑可以從以下幾個方面來選擇。UFA膨脹劑， 它可以等量替換水泥。一方面保證混凝土的密實度，另一方面使混凝土內部產生壓力，以抵消混凝土中產生的部分拉應力。加減水緩凝劑，并保證一定的坍落度。這 樣可以延緩水化熱的峰值期并改善混凝土的和易性，降低水灰比，以達到減少水化熱的目的。

3.大體積混凝土的骨料控制

在骨料的選擇上，應該選取粒徑大、強度高、級配好的骨料。這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小混凝土裂縫的延展。

4.優化大體積混凝土的設計

改善內外溫度和其約束條件是防止大體積混凝土產生裂縫的重要因素。粉煤灰使混凝土水化熱在一定程度上延緩釋放，對大體積混凝土的溫度控制較為有效，同時 增加了混凝土的和易性，促進了混凝土的后期強度，施工也較為方便。在滿足混凝土設計強度的前提下，盡量減少水泥用量，降低水化熱。摻加緩凝型減水劑，能有 效延緩水化熱的釋放時間，減少混凝土內部水化熱峰值并減小溫度應力，避免出現冷接縫的可能。使用混凝土外加劑摻量5%，能有效補償混凝土干縮，并在一定程 度上補償混凝土冷縮，減小混凝土應力，同時可有效改變混凝內部分子結構，增加密實度，提高混凝土抗滲、抗裂能力。

5.溫度控制

防止地下室尤其是底板裂縫的產生，主要應從降低溫度應力，提高混凝土早期強度和極限拉伸強度著手。熱應力的控制手段主要是控制混凝土的內外溫差△T。△T=Tp+Tr-Tf式中：Tp是起始澆筑溫度;Tr是水泥水化溫升;Tf是天然或人工冷卻后澆筑塊的穩定溫度。

在溫度較高的情況下進行施工，一定要注意降低混凝土澆筑時的溫度。可以在施工現場對堆在露天的砂石用布覆蓋，以減少陽光對其的輻射，同時對澆筑前的砂石 用冷水降溫。在攪拌過程中向混凝土中添加冰水。在混凝土的內部通入冷卻循環水，采用循環法保溫養護，以便加快混凝土內部的熱量散發。

6.加強施工技術與養護施工時插筋位置的振搗、抹壓、養護

由于鋼筋是熱的良導體，易產生大的溫度梯度，這是裂縫產生的一個主要環節。同時加強初凝前的抹壓，以消除初期裂縫，并加強早期養護，提高砼抗拉強度。砼 澆筑后，應盡快回填土，土是砼最好的養護材料之一。采用蓄水法保溫養護，在混凝土施工期間可通入冷卻循環水，以便加快承臺內部熱量的散發。如采用內散外蓄 綜合養護措施，可有效降低混凝土的溫升值，且可大大縮短養護周期，對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。

7.加強檢、測的技術管理

加強原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴格按照方案及交底的要求指導施工，明確分工，責任到人。加強計量監測工作，定時檢查并做好詳細記錄，認真對待澆筑過程中可能出現的冷縫，并采取措施加以杜絕。在變截面施工前，一定要加強預測，并保證預測的科學性。

綜上所述，雖然大體積混凝土很容易產生裂縫，但是大量的科學研究以及成功的工程實例都表明：只要我們在設計、施工工藝、材料選擇以及后期的養護過程中能夠充分考慮各種因素的影響，還是可以避免產生危害結構的裂縫。

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（責任編輯：中大編輯）

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